斑马鱼(Danio rerio)养殖综述

Christian Lawrence

布莱根妇女医院 卡帕研究实验室 马萨诸塞州 美国

收稿日期：2007年7月16日；改修日期：2007年8月24日；接受日期：2007年8月25日。

摘要：斑马鱼(Danio rerio)是脊椎动物研究的模式生物。斑马鱼的优良性状有利于研究人类疾病的发生与传播。较强的繁殖力、短小的体型、繁殖周期短、胚胎早期光学透明性强等特性使得斑马鱼成为许多研究者研究其他项目青睐的对象，包括研究动物行为、鱼类生理机能和水产养殖毒性试验。尽管如此，科学严谨的斑马鱼养殖技术还是很不发达。尽管斑马鱼有很大的需求量，包括直接或者间接养殖。斑马鱼的养殖缺乏应用养殖标准。本文试图将已有的关于斑马鱼生物学和养殖的科学信息进行综述，可以用来提高这一重要的模型动物使用检索的效率。本研究还强调了该领域还需要进一步研究的内容。

关键词：斑马鱼；Danio rerio；饲养；水产养殖；管理 目录：

1、引言………………………………………………………………………………………………………2 2、斑马鱼自然生活史………………………………………………………………………………………3

2.1、 分布和栖息地……………………………………………………………………………………3 2.2、 生殖和行为………………………………………………………………………………………3 2.3、 寿命………………………………………………………………………………………………5 2.4、 食物………………………………………………………………………………………………5 3、斑马鱼养殖 ………………………………………………………………………………………………5

3.1、 水化学参数………………………………………………………………………………………5

3.1.1、 温度 ………………………………………………………………………………………6 3.1.1、 pH …………………………………………………………………………………………6 3.1.3、 硬度 ………………………………………………………………………………………7 3.1.4、 盐度 ………………………………………………………………………………………7 3.1.5、 溶解氧 ……………………………………………………………………………………8

3.1.6、 含氮废弃物 ………………………………………………………………………………8

4、 营养、食物、投喂方式…………………………………………………………………………………8

4.1、 营养需求…………………………………………………………………………………………8 4.2、 食物………………………………………………………………………………………………9 4.3、 投喂 ……………………………………………………………………………………………11 5、 繁殖和育种技术 ………………………………………………………………………………………11

5.1、 繁殖 ……………………………………………………………………………………………11

5.2、 育种技术 ………………………………………………………………………………………12 5.3、 产卵效率 ………………………………………………………………………………………13 6、 幼鱼饲养 ………………………………………………………………………………………………13

6.1、 幼鱼生物学 ……………………………………………………………………………………13

6.2、 食物和营养 ……………………………………………………………………………………13 6.3、 水质 ……………………………………………………………………………………………14 6.4、 生长率和存活率 ………………………………………………………………………………15

“The husbandry of zebrafish (Danio rerio): A review” translated by Fishuang

7、 成鱼培育………………………………………………………………………………………………15

7.1、 放养密度 ………………………………………………………………………………………15

7.2、 遗传育种 ………………………………………………………………………………………16 8、 结语 ……………………………………………………………………………………………………16 鸣谢…………………………………………………………………………………………………………16 参考文献……………………………………………………………………………………………………16 1、引言

在过去的二十年间，斑马鱼(Danio rerio)广泛作为遗传学和发育学研究的优良模式生物(Fishman,2001)，最近斑马鱼还应用于的人类疾病和治疗药物筛选的研究当中(Penberthy et al.,2002;Sumanasa and Lin, 2004)。斑马鱼的很多属性包括小的体型、快速的生长和较短的繁殖周期、胚胎早期光学透明性强、容易驯养、基因组与人类相似等特性使得斑马鱼在生物药物研究中得到很大的应用。斑马鱼在其他研究领域的应用也将得到了很大的发展，特别是斑马鱼基因组的研究为未来深入研究基因功能提供了有利的工具和方法(Dahm and Geisler, 2004; Jekosch, 2004)。

考虑到将斑马鱼作为重要的实验动物模型，随着大量斑马鱼的需求，大量经济需要花费到建立和维护斑马鱼养殖设施中。但是令人们惊讶的是斑马鱼的养殖技术相对于其他普通养殖品种还很落后，比如罗非鱼 (e.g. Lim and Webster, 2006)、斑点叉尾鮰(e.g. Tucker and Robinson, 1990)、鲤鱼(e.g. Billard, 1995)。关于斑马鱼养殖的标准也很不完备、很不充分。关于众多研究设备中的斑马鱼养殖技术的交流并不存在，一些较好的养殖技术常常被所有者保护孤立起来，也得不到前人研究成果的帮助。导致这一不好现状的原因主要是因为许多斑马鱼养殖设备都不是适合斑马鱼生长的最佳水平。这种状况将越来越严重，研究者对这一动物模型越来越陌生，当他们设计实验标准时查阅不到科学的、严谨的资料已建立最新的养殖标准。

尽管斑马鱼养殖的条件标准缺乏，但是斑马鱼的研究却很系统全面。在斑马鱼作为研究模式生物之前曾经就被用作研究鱼类的很多生物性状(Laale, 1977)。几年后，研究者通过大量资本的投入获得很多实践经验，现在他们更偏向于利用斑马鱼来在生物医学实验室研究鱼类的繁殖(Hisoaka and Firlit,1962a,b; Eaton and Farley, 1974; Niimi and LaHam, 1974)、集群(McCann et al., 1971; Engeszer and Ryan, 2004)、水生动物毒物(Hill et al., 2005)、渗透压调节(Boisen et al., 2003)和嗅觉(Bloom and Perlmutter, 1974; van den Hurk and Resink,1992)。最近还有研究小组发表了关于斑马鱼自然生活史(McClure et al., 200)、营养条件(Carvalho et al., 2006)和繁殖行为(Spence and Smith, 2005)的研究报道。这些研究可能会为斑马鱼的生物学习性研究提供大量丰富的资料，甚至可以直接或者间接利用于斑马鱼的饲养管理。然而，尽管有这些研究报道，但是他们之间并不能相同。发表在杂志上的这些信息并不能完全代表各斑马鱼研究机构的普遍观点。 2、斑马鱼的营养

一个更加全面的关于斑马鱼自然生活环境的了解，斑马鱼生境偏好、繁殖行为、食物组成等对于完善斑马鱼养殖条件标准和优化他们广泛作为生物医学研究及遗传行为学研究的实验材料都是很有必要的。然而，关于斑马鱼自然生活的研究资料很少，并且远远滞后于对该物种的那些非常有意义的基因和发育过程的数据。在生产实践中，制定斑马鱼关饲养条件标准的行为和生态学信息很少。但是，这种趋势必须加以改变，作为模式生物的斑马鱼需求越来越大，应用范围也越来越广，比如行为遗传学的研究(Miklosi and Andrew, 2006)。关于养殖条件标准的这些重要信息来源于少数研究的结果，这些研究数据先后被引用多次或者在本文中引用到。下文是根据这些信息整理的简短总结，随着研究工作的进一步推进，将会应用到提高斑马鱼养殖设备，可以用于提高斑马鱼在研究设施。Spence等人对斑马鱼的行为和生态学习性给出了更为详细的报道。

“The husbandry of zebrafish (Danio rerio): A review” translated by Fishuang

2.1、斑马鱼的分布和生境偏好

斑马鱼原产于亚州南部，广泛分布于印度、孟加拉国、尼泊尔、缅甸以及巴基斯坦(Rahman, 1989; Barman, 1991; Talwar and Jhingran, 1991; Menon, 1999; Bhat, 2003)。这些分布地区大多是季风气候，有明显的降雨和干旱季节，能有效影响斑马鱼栖息地的其后参数包括水化学和资源丰富。有报道称斑马鱼能在这类生境中各种各样的环境生存，包括灌灌水渠、水稻农田、人工鱼池、河流上游甚至快速流动的溪流中都生活有斑马鱼(Menon, 1999; Daniels, 2002; Bhat, 2003)。然而，在印度(McClure et al., 2006)和孟加拉国(Spence et al., 2006)开展的两次野外调查结果发现，迄今为止斑马鱼有着广泛的分布范围和生境。McClure等人在印度孟加拉邦和北方邦恒河流域选取6个采样点，在3处发现有斑马鱼存在，其中包括稻田和山间安静溪流(McClure et al., 2006)。Spence等人在孟加拉国恒河和雅鲁藏布江流域内抽样调查23处斑马鱼情况，其中9处调查地点发现有斑马鱼存在(Spence et al.,2006)。在印度的调查结果中可以发现，斑马鱼仅存在于小的或者流速较小的水体中，包括浅水池塘，其中很大一部分与水稻种植区域有关。有趣的是，在发现斑马鱼的大部分或者全部区域都与水生植物有关。显然，在田间和实验室内进行野生和家养斑马鱼的行为研究，繁殖时倾向于有水生植物的地方进行产卵(Spence et al., accepted for publication)。

所有研究表明，在发现斑马鱼水体中其物理和化学特性也会影响到斑马鱼的分布，其中物理化学因素包括pH、温度、盐度、透明度(賽奇圆盘)、深度以及消光系数(见表1)。总之，这些光观察研究表明斑马鱼一般喜欢生活在静止或者微流水的水体中，pH偏碱(pH～8)，水体透明度较深(～>35cm)。这些参数对实验室养殖斑马鱼的最佳养殖条件的水化学因素设计有利，当斑马鱼被饲养在它们已经适应的自然环境条件下其生产量就会很高(Buttner et al., 1993)。在未来夏季的田间调查将更加丰富研究条件、扩大栖息调查范围，研究斑马鱼在自然条件下栖息全范围，以便设计出实验室里饲养斑马鱼的最佳水化学条件。

2.2、繁殖和行为

斑马鱼作为研究材料主要是因为其稳定而又大量的繁殖力，生产大量的胚胎。斑马鱼在野外生殖生物学和行为信息与其养殖相关联。然而，对该物种的认识还很少。虽然大量可供利用的研究数据大部分来源于收集者对动物的调查过程(i.e. Barman, 1991)，但也有越来越多的详细报道，特别是最近几年(McClure et al., 2006; Spence et al., 2006)。

目前收集到的证据表明斑马鱼常常以小群体 (5-20个个体)出现在微流水水体或者泛滥平原的蓄水区(Pritchard et al., 2001)。斑马鱼分批成熟产卵，在小群体内进行近亲繁殖，雌性亲本在卵产在水